Millised on suure võimsusega kiudlaserite omadused?

Suure võimsusega kiudlaseridon näidanud ka suurt rakenduspotentsiaali energiauuringutes, suurtes teadusseadmetes, kosmoseteaduses, keskkonnateaduses ja muudes valdkondades ning neist saab inimeste jaoks võimas tööriist maailma mõistmisel ja muutmisel.

Suure võimsusega kiudlaserite eelised on järgmised.

(1) Tala kvaliteet on hea. Kiu lainejuhistruktuur määrab, et kiudlaseriga on lihtne saada ühe põikrežiimi väljund, välistegurid mõjutavad seda vähem ja võib saavutada suure heledusega laserväljundi.

(2) Kõrge efektiivsus. Kiudlaserid võivad saavutada kõrge valguse-valguseks muundamise efektiivsuse, valides pumba allikaks pooljuhtlaseri, mis vastab emissiooni lainepikkusele ja legeeritud haruldaste muldmetallide elementide neeldumisomadustele. Ütterbiumiga legeeritud suure võimsusega kiudlaserite jaoks valitakse tavaliselt 915 nm või 975 nm pooljuhtlaserid. Yb3 plusi lihtsa energiataseme struktuuri tõttu esinevad harva sellised nähtused nagu ülesmuundamine, ergastatud oleku neeldumine ja kontsentratsiooni kustutamine ning fluorestsentsi eluiga on pikk. Energiat saab tõhusalt salvestada, et saavutada suure võimsusega töö. Kaubanduslike kiudlaserite üldine elektro-optiline efektiivsus on kuni 25 protsenti, mis aitab vähendada kulusid, säästa energiat ja kaitsta keskkonda.

(3) Head soojuse hajumise omadused. Kiudlaserid kasutavad laservõimenduskandjatena piklikke haruldaste muldmetallide elementidega legeeritud kiude, millel on väga suur pindala ja ruumala suhe. See on umbes 1000 korda suurem kui tahke plokklaseriga ja sellel on loomulik eelis soojuse hajutamisel. Keskmise ja väikese võimsuse korral pole optilise kiu erilist jahutamist vaja. Suure võimsuse korral kasutatakse soojuse hajutamiseks vesijahutust, mis võib samuti tõhusalt vältida tahkislaserite soojusefektide põhjustatud kiire kvaliteedi ja efektiivsuse halvenemist.

(4) Kompaktne struktuur ja kõrge töökindlus. Kuna kiudlaser kasutab laseri võimenduskandjana väikest ja pehmet kiudu, on kasulik helitugevust kokku suruda ja kulusid kokku hoida. Pumba allikas kasutab ka pooljuhtlaserit, mis on väikese suurusega ja hõlpsasti moduleeritav. Kaubandustooteid saab üldjuhul väljastada patsidega. Kombineerituna fiiberoptiliste seadmetega, nagu fiiberoptiliste Braggi restidega, saab kõiki neid seadmeid täielikult kiudoptiliseks muuta seni, kuni need on üksteisega sulatatud. Neil on kõrge vastupidavus keskkonnahäiretele ja kõrge stabiilsus, mis võib säästa hooldusaega ja -kulusid.

Suure võimsusega kiudlaserite tüüpilised rakendused

Tänu kiirele heale kvaliteedile, kõrgele elektrooptilisele efektiivsusele, kompaktsele struktuurile ja heale töökindlusele on kiudlaseritel suurepärane jõudlus tööstusliku töötlemise, meditsiinilise ravi, kaugseire, turvalisuse, teadusuuringute ja muudes valdkondades.

Tööstusvaldkonnas võib kiudlaserid väljundvõimsuse järgi jagada kolmeks tasemeks: väikese võimsusega fiiberoplaserid (<50 watts), mainly used in microstructure processing, laser marking, resistance adjustment, precision drilling, metal engraving, etc.; medium-power fiber lasers (50-500 watts), mainly used in drilling, welding, cutting and surface treatment of thin metal plates; high-power fiber lasers (>1000 vatti), kasutatakse peamiselt paksude metallplaatide lõikamiseks, metallpindade katmiseks, spetsiaalsete plaatide kolmemõõtmeliseks töötlemiseks jne. Optilise kiu painduvat omadust saab robotkäega hästi kombineerida, et täita erinevate keerukate tööstuslike rakenduste nõudeid. keskkondades. Viimastel aastatel esile kerkinud 3D-printimise tehnoloogia nõuab eriti sellist suure heledusega lasersüsteemi.

Meditsiinivaldkonnas on laseri ideaalne lainepikkus 1,3 mikronit, mida saab kasutada diagnostiliseks pildistamiseks; Operatsiooniks võib kasutada vahemikus 1,5 mikronit (vee neeldumispiik) kuni 4 mikronit. Meditsiinirakendustes on kiudlaserite suurim eelis nende kompaktne painutatav geomeetria. Laia spektrivahemiku ja suure väljundvõimsusega lühikese koherentse lainepikkusega valgusallikas on võti kiire ülikõrge eraldusvõimega optilise koherentsustomograafia süsteemi saamiseks. Erbiumiga legeeritud kiudlaseritel ja ytterbiumiga legeeritud Ramani kiudlaseritel on optilise koherentsustomograafia tüüpilised nõuded: väikesed ja kompaktsed, vastupidavad, taskukohased, suhteliselt suure võimsusega ja kõrge eraldusvõimega ilma optilise joonduseta. Suure võimsusega erbiumiga legeeritud fiibellaserid ja tuuliumiga legeeritud kiudlaserid sobivad hästi meditsiinilisteks ja kirurgilisteks rakendusteks. Teadlased leidsid, et laser ei saa mitte ainult kiiresti pehmeid kudesid lõigata ja koaguleerida, vaid sellel on ka hemostaatiline funktsioon lainepikkusel 1,94 mikronit. Ja tänu kiudlaserite suurepärasele kiirele kvaliteedile tehakse operatsioon suure täpsusega.

Kaugseire valdkonnas paikneb keskmise infrapunakiudlaserite, nagu erbiumiga legeeritud fiiberlaserite ja tuuliumiga legeeritud kiudlaserite väljundlainepikkus atmosfääriaknas, mis võib läbida atmosfääri väikese kaoga. Eelkõige on tuleumiga legeeritud kiudlaserite puhul kergem saavutada suurt väljundvõimsust silmadele ohutul ribal ja neil on rohkem eeliseid võimsuse võimendamisel. Kiudlaserite teine ​​eelis on see, et need on kompaktsed ja kaasaskantavad, mis aitab vähendada lennu- või kosmosesõidukite koormust.

Riigikaitses ja sõjalistes küsimustes kasutatakse lasereid laialdaselt radarite tuvastamisel, turvalisel sidepidamisel, juhendamisel ja tapmisel. Kiudlaseri sünnist saadik on see tänu oma ainulaadsetele eelistele muutunud populaarseks kandidaatvalgusallikaks uue põlvkonna laserrelvade jaoks. Kiudlaseri kaugkiire kvaliteet sobib eriti hästi energia seemikute kaugülekandeks. Võrreldes teiste valgusallikatega soodustab selle väiksem suurus stardiplatvormi suurt mobiilsust ning parandab kohanemisvõimet ja vastupidavust lahinguväljal. Afganistani lahinguväljal on SPATA lasermiinitõrjesüsteem "Zeus" täitnud miinitõrjeülesandeid. Alates 2009. aastast on USA merevägi kasutanud mehitamata õhusõidukite, suurtükimürskude ja väikelaevade hävitamiseks korduvalt kiudlasersüsteeme ning sõjalaevadele paigaldati see 2014. aastal. 2012. aastal käivitas Saksa kaitserelvade edasimüüja Rheinmetall kahekordse 50-kilovatise väljundvõimsusega torulasersüsteem, mis näidiskatsetes püüdis kinni ja hävitas sihtmärke nagu droonid ja suurtükimürsud.

Laserrelv

Laserrelv on omamoodi uus kontseptsioonirelv, mis areneb kiiresti. Laserrelvad kiirgavad suure energiaga laservalgust sihtpinnale valguse kiirusel ja kahjustavad võtmeseadmeid, nagu fotoelektriline tuvastamine, navigeerimine ja juhtimine, või muudavad sihtmärgi "pimedaks, pimedaks" või põlevad läbi sõiduki kesta. selle alla tulistada või kütus õhku plahvatada ja kahjuülesande saab lühikese ajaga lõpetada. Laserrelvade sünnist saati on selle areng kogenud palju tõuse ja mõõnasid. Tahkislaserite tehnoloogiate, nagu kiudlaserid, küpsus on andnud laserrelvade väljatöötamisele uue tõuke ja muutunud suurte sõjaliste jõudude uurimistöö keskmeks. Praegu on USA, Ühendkuningriik, Venemaa, Saksamaa, India ja teised riigid alustanud laserrelvade väljatöötamist ja viinud läbi sellega seotud katseid. Laserrelvad sisenevad lahinguväljale kohe ümber nurga.

Kiudlasertehnoloogia esindab suure võimsusega ja suure heledusega laseri arengusuunda. See integreerib orgaaniliselt lainejuhtkiudtehnoloogia ja pooljuhtlaseriga pumpamise tehnoloogia. Suure võimsusega kiudlaser, mille kandjaks on optiline kiud, peaks tulevikus vastama kiireloomulisele nõudlusele suure võimsusega ja suure tõhususega laserite järele arenenud lasertootmise ja sõjalise kaitse valdkonnas. See on tipptehnoloogia, millel on oluline strateegiline tähtsus riigi majandusele ja julgeolekule. Suure võimsusega kiudlaserid on näidanud suurt rakenduspotentsiaali ka energiauuringutes, suurtes teadusseadmetes, kosmoseteaduses, keskkonnateaduses ja muudes valdkondades ning neist saab inimeste jaoks võimas tööriist maailma mõistmisel ja muutmisel.

Kontaktinfo:

Kui teil on ideid, võtke meiega ühendust. Pole tähtis, kus meie kliendid on ja millised on meie nõudmised, järgime oma eesmärki pakkuda klientidele kõrget kvaliteeti, madalaid hindu ja parimat teenust.